Intel与Motorola格式在CNA总线信号编码中的区别.pdf-资料库

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Intel 格式与 Motorola 格式的区别 -CAN 总线信号的编码方式之我见在进行 CAN 总线通信设计或者测试过程中,经常看到 CAN 总线信号的编码格式有两种定义:Intel 格式与 Motorola 格式。究竟两种编码格式有什么样的区别呢？设计者、dbc 文件编辑者或者测试人员又该如何判断两种格式，并进行有效正确的配置和解析呢？下面作者给出自己在设计和测试过程中的一点体会和见解，希望能够总结出来加深一下印象和理解。在编码优缺点上，Motorola 格式与Intel 格式并没有孰优孰劣之分，只不过根据设计者的习惯，由用户自主选择罢了。当时，对于使用者来讲，在进行解析之前，就必须要知道编码的格式是哪一种，否则，就不能保证正确地解析信号的含义。以下就以 8 位字节编码方式的 CAN 总线信号为例，详细分析一下两者之间的区别。首先，介绍一下 CAN 总线的数据传输规则，首先传输一个字节的高位（msb），最后传输该字节的低位（lsb）。如下图所示。 bytex bit(8*x+7) msb 注：x=0,1,2,3……7 bit(8*x) lsb 一般情况下，主机厂在定义 CAN 总线信号定义时，都会明确定义字节的发送顺序，即：以首先发送 byte0（LSB），然后 byte1，byte2，……（MSB）的发送顺序；还是以首先发送 byte7（MSB），然后 byte6，byte5，……（LSB）的发送顺序。据作者了解到的多个主机厂定义的 CAN 总线字节发送顺序均为前者（即：首先发送 LSB，最后发送 MSB）。这一点可以从目前主流的 CAN 总线信号数据库编辑器德国 verctor 公司的 CANoe 软件工具的定义上看出，CANoe 中的 CANdb++编辑器中默认定义的 CAN 数据场的字节结构及每一位的排布入下图所示。

在这种情况下，如果主机厂采用的是首先发送 LSB，最后发送 MSB 的发送顺序，则在上表中可直接按照从左至右，从上至下的顺序依次对信号进行排布即可；但是，如果主机厂采用的是首先发送 MSB，最后发送 LSB 的发送顺序，则在上表中需要从下至上，从右至左的顺序依次对信号进行排布，这样就比较难以对应，而且信号与数据场各字节之间的映射关系也不太直观。所以，一般来讲，主机厂会采用首先发送 LSB，最后发送 MSB 的发送顺序。下面就以 CAN 总线报文的发送顺序为首先发送 LSB，最后发送 MSB 的方式为前提，介绍 Intel 格式与 Motorola 格式这两种编码方式的不同之处。一、采用 Intel 格式编码当一个信号的数据长度不超过 1 个字节（8 位）并且信号在一个字节内实现（即，该信号没有跨字节实现）时，该信号的高位（S_msb）1 将被放在该字节的高位，信号的低位（S_lsb）2 将被放在该字节的低位。这样，信号的起始位 3 就是该字节的低位。下图分别以 4 位和 8 位数据长度的两种信号为例进行了说明，并给出了某一车型的通信矩阵 CANoe 中的 CAN 数据库实现的图片说明。 bit15 bit131 S_msb Signal 4位数据长度的信号举例 bit15 bit8 S_lsb 8位数据长度的信号 bit24 S_lsb 举例 bit31 1 byte1 S_msb byte3 Signal byte1 0 1 0 bit8 1 Signal的数据值为0x05 byte3 0 1 0 0 1 0 Signal的数据值为0xA5 bit24 1

当一个信号的数据长度超过 1 个字节（8 位）或者数据长度不超过一个字节但是采用跨字节方式实现时，该信号的高位（S_msb）将被放在高字节（MSB）的高位，信号的低位（S_lsb）将被放在低字节（LSB）的低位。这样，信号的起始位就是低字节的低位。对于一个信号的数据长度不超过一个字节，但是采用跨字节方式实现的这种情况，因其对信号解析和编码以及信号完整性都存在不利因素，所以主机厂在定义某一车型（系）的整车通信矩阵时，不太可能设计出这种编码结构。本文就不再考虑和分析这种较为特殊的情况，但其原理与本文讨论的其他情况是相同的。下图分别以 12 位和 16 位数据长度的两种信号为例进行了说明，并给出了 CANoe 中的某一车型的通信矩阵的 CAN 数据库的图片说明。

12位数据长度的信号 bit0 S_lsb bit15 举例 Signal的数据值为0x6A5 byte0 lsb half of Signal byte0 0 1 0 0 1 0 bit0 1 bit15 lsb half of Signal byte1 bit11 S_msb byte1 bit11 0 bit8 msb half of Signal 1 1 bit8 0 msb half of Signal bit7 bit7 1 bit23 bit39 bit39 1 lsb half of Signal bit23 0 1 0 lsb half of Signal byte2 bit20 S_lsb byte2 bit20 1 byte4 12位数据长度的信号 bit16 bit31 S_msb 举例 Signal的数据值为0x6A5 bit16 bit31 0 byte3 msb half of Signal byte3 1 1 0 1 0 1 msb half of Signal byte5 16位数据长度的信号 bit32 S_lsb bit47 S_msb bit24 bit24 0 bit40 bit40 0 lsb half of Signal msb half of Signal byte4 举例 Signal的数据值为0x36A5 byte5 0 1 0 0 1 0 bit32 1 bit47 0 0 1 1 0 1 1 lsb half of Signal msb half of Signal

二、采用 Motorola 格式编码当一个信号的数据长度不超过 1 个字节（8 位）并且信号在一个字节内实现（即，该信号没有跨字

节实现）时，信号的高位（S_msb）将被放在该字节的高位，信号的低位（S_lsb）将被放在该字节的低位。这样，信号的起始位就是该字节的低位。下图分别以 4 位和 8 位数据长度的两种信号为例进行了说明，并给出了某一车型的通信矩阵在 CANoe 中 CAN 数据库实现的图片说明。 bit15 bit131 S_msb Signal 4位数据长度的信号举例 bit15 bit8 S_lsb 8位数据长度的信号 bit24 S_lsb 举例 bit31 1 byte1 S_msb byte3 Signal byte1 0 1 0 bit8 1 Signal的数据值为0x05 byte3 0 1 0 0 1 0 Signal的数据值为0xA5 bit24 1 当一个信号的数据长度超过 1 个字节（8 位）或者数据长度不超过一个字节但是采用跨字节方式实现时，该信号的高位（S_msb）将被放在低字节（MSB）的高位，信号的低位（S_lsb）将被放在高字节（LSB）的低位。这样，信号的起始位就是高字节的低位。对于一个信号的数据长度不超过一个字节，但是采用跨字节方式实现的这种情况，因其对信号解析和编码以及信号完整性都存在不利因素，所以主机厂在定义某一车型（系）的整车通信矩阵时，不太可能设计出这种编码结构。本文就不再考虑和分析这种较为特殊的情况，但其原理与本文讨论的其他情况是相同的。下图分别以 12 位和 16 位数据长度的两种信号为例进行了说明，并给出了 CANoe 中的某一车型的通信矩阵的 CAN 数据库的图片说明。

byte0 12位数据长度的信号 bit0 bit15 msb half of Signal lsb half of Signal 举例 Signal的数据值为0x6A5 byte0 1 1 0 1 0 1 bit0 0 bit15 0 1 0 msb half of Signal lsb half of Signal 12位数据长度的信号 bit16 bit31 byte2 bit19 S_msb byte1 bit12 S_lsb byte1 bit12 1 byte3 msb half of Signal lsb half of Signal 举例 Signal的数据值为0x6A5 byte3 bit19 0 1 1 bit16 0 bit31 1 0 1 0 0 1 0 msb half of Signal lsb half of Signal 16位数据长度的信号 bit32 bit47 byte5 byte2 byte4 bit7 S_msb bit7 0 bit23 bit23 bit39 S_msb msb half of Signal lsb half of Signal byte4 举例 Signal的数据值为0x36A5 byte5 bit39 0 0 1 1 0 1 1 bit32 0 bit47 1 0 1 0 0 1 0 bit8 bit8 bit24 S_lsb bit24 1 bit40 S_lsb bit40 1 msb half of Signal lsb half of Signal

由上，可以看出，当一个信号的数据长度不超过 1 个字节（8 位）时，Intel 与 Motorola 两种格式的编码结果没有什么不同，完全一样。当信号的数据长度超过 1 个字节（8 位）时，两者的编码结果出现了明显的不同。

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